真空管（vacuum tube）的介绍.docx

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1、真空管(vacuum tube )的介绍真空管的故事要从创造大王爰迪生说起。图1爱迪生19世纪70年代，爱迪生经过一年多的艰苦奋斗,试用了 6000多 种材料，试验了 7000屡次，终于创造了可批量生产的电灯泡。在试验过程中有个小插曲，爱迪生刚开始创造的碳丝灯泡寿命很短, 主要因为碳丝不耐高温，使用时间长了就会蒸发，最后灯丝断裂，灯 泡失效。爱迪生千方百计设计试验，其中有个突发奇想，他在灯泡内封入一根铜丝，尝试以此阻止碳丝蒸发，延长灯泡寿命，经过反复试 验，结果失败，但他却从失败的试验中发现一个奇特现象，碳丝加热 后，铜线上竟然出现了微弱的电流。图2爱迪生效应铜线与碳丝并不连接，电流从何而来？

2、在当时的科学界，真空状态 下，不相互连接的两块金属板是不可能有电流通过的。爱迪生虽然没 有探明其中的原理，但创造家的直觉告诉他，这个发现以后肯定大有 用途，于是他申请了专利,并命名为爱迪生效应(Edison effect)。”爰迪生效应实质上是热激发发射载流子，高温条件下，载流子的 热能使载流子克服束缚的位能，金属材料的位能也称为功函数，载流 子可以是电子或离子,发射载流子后，原始区域会产生一个与发射载 流子电性相反，电荷数相同的载流子。爰迪生效应中的电流实质由热 电子发射产生。运;功除图3真空管由爱迪生效应”可知，加热金属物质，自由电子容易产生热激发, 此时空间如果有正电压强力吸引，游离的电

3、子就会在空间流动，形成 电流。Fleming基于爰迪生效应”制造出世界上第一支真空管，Forest将二极管改良，成功制造出第一支三极管，此后真空管的应用开始实现。弗莱明弗莱明实验用的的泡力好图4弗莱明与真空管真空管结构上由阳极、阳极、栅极和灯丝组成，阴极主要作用是发 射电子，阳极工作时加上高压，也称为屏极，灯丝的作用是电流通过产生光和热，从而激发阴极发射电子，栅极置于阴极和阳极之间，用 于控制电子通过的量，主要作用是在阴极和阳极之间控制电流。屏趣图5真空管示意图功祥顾名思义，真空管玻璃瓶内部抽真空，以利于电子的流动，同时降 低灯丝的氧化损耗。为了保持管内真空，玻璃瓶内部设有除气剂，一 般由活泼

4、金属合金制成，管内首先被抽真空，然后将除气剂加热，吸 收管内剩余气体，同时除气剂反响过后沉积在玻璃瓶内壁形成披覆层。除氟,I除氟,ISany FuHKBU BSC Ap BkM除氯璟KT 88四桎束射管图6真空管真空管工作原理很简单，灯丝通电把阳极加热至红热，阴极原子外 电子激发，阴极接电池的负极，加热后会激发电子，阳极接正极，吸 引带负电荷的电子，电子从阴极到阳极，所以形成电流。当然，在阳 极上假设加有反向电压时，那么就不会有阳极电流，所以真空二极管具有 单向导电性一一整流特性。Lz功蟒Lz功蟒图7真空管工作原理真空管从发现到淘汰在电子领域活跃了 60年，后来被体积小，功耗低的晶体管所替代，到20世纪70年代真空管逐渐退出历史舞台, 但是在高功率RF等领域仍然占据着不可替代的地位。